Question

如图所示，1mol的理想气体由状态A经状态B、状态C、状态D再回到状态A．BC、DA线段与横轴平行，BA、CD的延长线过原点．
（1）气体从B变化到C的过程中，下列说法中正确的是______．
A．分子势能增大
B．分子平均动能不变
C．气体的压强增大
D．分子的密集程度增大
（2）气体在A→B→C→D→A整个过程中，内能的变化量为______；其中A到B的过程中气体对外做功W₁，C到D的过程中外界对气体做功W₂，则整个过程中气体向外界放出的热量为______．
（3）气体在状态B的体积V_B=40L，在状态A的体积V_A=20L，状态A的温度t_A=0℃．求：
①气体在状态B的温度．
②状态B时气体分子间的平均距离．（阿伏伽德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1，计算结果保留一位有效数字）

Answer 1

（1）
A、理想气体分子势能不计，故A错误；
BD、气体从B变化到C的过程中，体积不变，分子的密集程度不变，故D错误；温度升高，分子平均动能增加，故B错误；
C、由

PV

T

=C知压强增大，故C正确；
故选：C．
（2）气体在A→B→C→D→A整个过程中，温度不变，故内能的变化量为零；
根据△U=Q+W=0知Q=（W₁-W₂），即气体向外界放出的热量为W₂-W₁．
（3）A到B过程，由

VA

TA

=

VB

TB

知TB=

TAVB

VA

=

273×40

20

=546K
设气体的平均距离为d
则d=

3	VB NA

=

3	40×10-3 6.02×1023

=4×10^-9m
故答案为：（1）C；（2）0，W₂-W₁．（3）4×10^-9m